KR101550533B1 - 자동차의 공조 시스템 열교환기를 제상하는 방법 - Google Patents

자동차의 공조 시스템 열교환기를 제상하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 승객 공간의 공기를 조절하는 공조 시스템(1)의 냉매 회로(2)의 열교환기(6)를 제상하는 방법에 관한 것이다. 그러한 방법은
- 냉매 회로(2)를 히트 펌프 모드로 작동하되, 증발기로서 작동되는 열교환기(6)에서 열원으로서의 주위 공기로부터 열을 냉매에 전달하는 단계,
- 주위 공기와 승객 공간 중의 공기의 온도를 판단하는 단계,
- 열교환기(6)에서의 냉매의 증발 온도의 설정치를 산출하는 단계,
- 열교환기(6)의 출구와 입구에서의 온도와 압력을 기반으로 하여 열교환기(6)의 표면의 결빙 정도를 판단하고, 그 값을 증발 온도의 설정치와 비교하는 단계,
- 자동차의 운전 상태를 판단하는 단계, 및
- - 증발 온도의 설정치를 맞출 수 없으면
- 자동차의 정지 시에
냉매 회로(2)의 작동을 히트 펌프 모드로부터 제상 모드로 전환하는 단계를 포함한다.

Description

자동차의 공조 시스템 열교환기를 제상하는 방법{METHOD FOR DEFROSTING A HEAT EXCHANGER OF AIR CONDITIONING SYSTEM OF MOTOR VEHICLE}
본 발명은 조합된 냉각 장치 모드와 히트 펌프 모드에 맞춰 형성된 공조 시스템의 냉매 회로의 주위 공기-냉매 열교환기를 제상(defrosting)하는 방법에 관한 것이다. 여기서, 공조 시스템은 자동차의 승객 공간의 공기를 조절하기 위해 마련되는 것이다.
선행 기술로부터 공지된 자동차들에서는, 승객 공간에 공급되는 공기를 가열하는데 엔진의 여열(waste heat)이 사용된다. 그러한 여열은 엔진 냉각 회로에서 순환하는 냉매에 의해 공조 시스템의 공조기로 운반되고, 거기에서 승객 공간으로 유입되는 공기에 전달된다.
차량 구동 장치의 효율적인 내연 엔진의 냉각 회로로부터 가열 출력을 얻는, 냉매-공기 열교환기를 구비한 공지의 시스템들은 낮은 주위 온도에서는 승객 공간의 쾌적한 난방을 위해 승객 공간의 전체 열 수요를 감당하는데 필요한 온도 레벨에 더 이상 도달하지 못한다. 그것은 하이브리드 구동 장치를 탑재한 차량들의 시스템들에 있어서도 마찬가지이다.
엔진 냉각 회로로부터의 열에 의해 승객 공간의 전체 열 수요를 감당할 수 없으면, 전기 저항 가열(PTC) 또는 연료 히터와 같은 보조 가열 조치들이 필요하다. 승객 공간용 공기를 가열하는 효율적인 방안은 공기를 열원으로 하는 히트 펌프(heat pump)인데, 히트 펌프에서는 냉매 회로가 단일의 가열 장치로서의 역할을 할 뿐만 아니라, 보조 가열 조치로서도 사용된다.
조합된 냉각 장치 모드와 히트 펌프 모드에 맞춰, 따라서 가열 모드에도 맞춰 형성된 선행 기술에 속하는 공기-공기 히트 펌프들은 주위 공기로부터 열을 흡수한다.
주위 공기의 온도가 낮아질수록 냉매 회로의 저압 레벨, 냉매의 밀도, 냉매의 해당 질량 유량, 및 마지막으로 가열 출력이 떨어진다. 궁극적으로, 기류에 전달되는 열이 적어질수록 기류의 취출 온도(blow-out temperature)도 또한 떨어지게 된다.
히트 펌프 증발기로서 작동되는 주위 공기-냉매 열교환기에서는, 주위 공기로부터 냉매로의 열 전달을 위해 항상 주위 공기의 온도의 아래에 있는 냉매의 온도가 설정된다. 날씨 조건, 특히 공기 습도, 농무, 연무, 또는 도로 습기에 따라, 열교환기를 통해 유동하는, 공기 중에 결합된 습기가 냉각으로 인해 응축액으로서 응결될 위험이 있다. 열교환기를 통해 유동하는 공기는 냉각되고 제습된다.
열교환기의 표면 온도가 O ℃를 밑돌면, 습기가 결빙되게 된다. 성에와 얼음이 생긴다. 열교환기의 표면에 성에와 얼음이 계속해서 달라붙게 되고, 그에 따라 열 교환이 열악해지고 공조 시스템의 가열 출력이 미미해지게 된다. 공기-공기 히트 펌프의 가열 출력이 감소하는 이외에, 엔진 냉각기에의 공기 유입도 가로막히고, 그것은 엔진 냉각 회로 내에서의 출력들에 영향을 미칠 수 있다.
DE 10 2010 042 127 A1은 자동차, 특히 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차이 공조 시스템의 냉매 회로 및 그 냉매 회로를 작동하는 방법에 관한 것이다. 냉매 회로는 압축기, 냉매와 주위 사이의 열 교환을 위한 열교환기, 축압기, 제1 팽창 기구, 조절할 차량 내부 공간으로의 공급 공기로부터 냉매에의 열 전달을 위한 열교환기, 및 그 열교환기와 병렬 접속되어 배치된 열교환기를 구비하는 일차 회로를 포함한다. 또한, 냉매 회로는 냉매로부터 조절할 차량 내부 공간으로의 공급 공기에의 열 전달을 위한 열교환기 및 그에 연결된 체크 밸브를 구비하는 이차 회로를 포함한다. 냉매 회로는 조합된 냉각 모드와 가열 모드에 맞춰 그리고 조절할 차량 내부 공간으로의 공급 공기에 대한 재가열 모드에 맞춰 마련되어 있다.
EP 1 992 508 A1로부터, 주위 공기의 온도가 공기-공기 히트 펌프보다 낮을 경우에 개폐 가능하여 그렇지 않은 경우에 자동차의 구동 동력원, 예컨대 내연 엔진 및/또는 전기 모터의 여열에 의해 작동되는 승객 공간의 난방의 효율을 증강할 수 있는 자동차의 공조 시스템이 개시되어 있다. 주위 공기의 온도가 낮아질수록 공기-공기 히트 펌프의 효율 및 그 보조 가열 출력이 떨어지기 때문에, 외부 공기의 공급을 냉각 공기 셔터(cooling air shutter)의 폐쇄에 의해 막고, 순환 공기 작동으로 전환한다. 순환 공기 작동 중에는, 나란히 배치된 2개의 팬들 중에서 하나가 작동되어 순환 공기를 열교환기를 통해 흡인하는 한편, 순환 공기는 꺼져 있는 제2 팬을 통해 되돌아 유동한다.
DE 10 2011 013 856 A1에는, 승객 공간의 공조 시스템 및 난방 시스템을 구비하는 자동차에서 열교환기 모듈에의 가변적인 공기 유입을 위한 장치가 개시되어 있다. 공기 공급 채널에 있는 조절 가능한 냉각 공기 셔터를 통해 주위와 연결될 수 있는 열교환기 모듈은 공조 시스템의 응축기, 엔진 냉각 회로의 워터쿨러(water cooler), 및 그 하류에 접속된 적어도 하나의 전기 구동 팬으로 형성된다. 열교환기 모듈은 워터쿨러에 의해 냉각되는 자동차의 구동 동력원의 엔진 룸에 연결된다. 공조 시스템은 공기-공기 히트 펌프로서 전환될 수 있는데, 그 작동 상태에서는 냉각 공기 셔터가 폐쇄되어 순환 공기 작동 중에 엔진 룸으로부터 나온 공기가 작동 상태의 팬에 의해 열교환기를 통해 그리고 도로 엔진 룸으로 급송된다. 엔진 룸에는 열교환기 모듈을 우회하여 공기 공급 채널로 통하는 적어도 하나의 공기 이송 라인이 마련되는데, 그 공기 이송 라인은 적어도 하나의 차단 기구에 의해 제어될 수 있다. 차단 기구는 냉각 공기 셔터의 폐쇄 시에 개방된다. 팬이 작동된다.
본 발명의 과제는 구동 장치의 충분치 않은 열원에 의해 특히 자동차의 승객 공간용의 조절할 공기를 가열, 냉각, 및 제습하기 위한 조합된 냉각 장치 모드와 히트 펌프 모드에 맞춰 형성된 냉매 회로를 포함하는 공조 시스템의 작동 방법을 개선하는 것이다. 그와 같이 함에 있어서, 최소의 비용으로 높은 작동 신뢰성이 보장되어야 한다. 공조 시스템은 여러 작동 모드들에서 최대의 효율로 작동될 수 있어야 한다. 그와 동시에, 특히 히트 펌프 모드의 작동에 있어서는, 주위 공기-냉매 열교환기를 제상하고, 제상된 표면을 건조하는 방법이 제공되어야 한다.
그러한 과제는 조합된 냉각 장치 모드와 히트 펌프 모드에 맞춰 형성된, 자동차의 승객 공간의 공기를 조절하는 공조 시스템의 냉매 회로의 주위 공기-냉매 열교환기를 제상하는 본 발명에 따른 방법에 의해 해결된다.
본 발명에 따른 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
- 냉매 회로를 히트 펌프 모드로 작동하되, 증발기로서 작동되는 주위 공기-냉매 열교환기에서 열원으로서의 주위 공기로부터 열을 냉매에 전달하는 단계,
- 주위 공기와 승객 공간 중의 공기의 온도를 판단하는 단계,
- 주위 공기-냉매 열교환기에서의 냉매의 증발 온도의 설정치를 산출하는 단계,
- 열교환기의 출구와 입구에서의 온도와 압력을 기반으로 하여 주위 공기-냉매 열교환기의 표면의 결빙 정도를 판단하고, 그 값을 증발 온도의 설정치와 비교하는 단계,
- 자동차의 운전 상태를 판단하는 단계, 및
- - 증발 온도의 설정치를 맞출 수 없으면
- 자동차의 정지 시에
냉매 회로의 작동을 히트 펌프 모드로부터 제상 모드로 전환하는 단계.
공조 시스템의 냉매 회로는 조합된 냉각 장치 모드와 히트 펌프 모드 이외에 재가열 모드에도 맞춰 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 방법에서, 주위 공기의 온도에 대한 차로부터 결정되는, 주위 공기-냉매 열교환기 내의 냉매의 증발 온도의 설정치는 특히 주위 공기의 온도의 절대치와 빙점에 대한 차, 주위 공기의 상대 습도, 열교환기의 표면에서의 공급 공기의 유입 속도, 열교환기의 표면의 성질과 크기, 및 승객 공간에 대해 예상되거나 산정된 가열 출력 수요에 의존한다.
본 발명의 제1 대안적 구성에 따르면, 엔진에 의해 구동되는 자동차의 운전 상태는 계기 장치에 의해서도 운전자에 제공되는 속도를 기반으로 하여 판단된다. 속도의 값을 설정치와 비교한다. 이때, 자동차의 정지란 0 ㎞/h로부터 매우 낮은 속도, 특히 소위 도보 속도(walking speed)까지의 속도 범위를 의미한다.
본 발명의 제2 대안적 구성에 따르면, 자동차의 운전 상태는 엔진의 회전 속도를 기반으로 하여 판단된다. 회전 속도의 값을 공전 속도의 값과 비교한다.
본 발명의 제3 대안적 구성에 따르면, 자동차의 운전 상태는 자동차의 수 또는 예컨대 교통 체증 위험을 인식하기 위한 일정 주위 구역에서의 자동차들의 수와 같은 앞서 가는 자동차들의 데이터를 기반으로 하여 판단된다.
본 발명의 부가의 구성에 따르면, 교통 유도 장치들과 통신하도록 구성된 통신 수단이 자동차에 형성된다. 따라서 자동차는 자동차의 정지 시간에 관한 데이터를 자동차에 전달하는 교통 유도 장치들과 통신 수단을 통해 연결된다.
예컨대, 신호등 있는 교차로들 또는 철도 건널목들에는 소위 지능형 교통 유도 장치들이 설치되어 적색 신호등 점등 시의 또는 건널목 차단 시의 정지 상태 지속 시간을 전달한다. 이때, 교통 유도 장치들 그 자체 이외에 운행 구간 상의 잠재적인 교통 유도 장치들도 또한 고려한다.
따라서 자동차에 속한 내비게이션 장치의 데이터와 함께, 계기 속도, 엔진의 회전 속도, 앞서 가는 자동차들의 데이터, 또는 교통 유도 장치들의 데이터와 같은 전술한 데이터를 기반으로 하여, 혹시 있을 수 있는 자동차의 정지 시간이 미리 계산된다.
또한, 특히 교통 체증 시의 실제 교통 상황 및 내비게이션에 의해 계산된 운전 경로를 기반으로 하여, 예상 운전 시간을 결정할 수 있다. 예상 운전 시간과 최적의 교통 상황에서의 운전 시간의 차로부터 주어지는 지체에 의해, 예상할 수 있는 자동차의 정지 시간의 경우에 공조 시스템을 제상 모드로 전환하는 것이 유의적인지 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구성에 따르면, 냉매 회로는 히트 펌프 모드에서 냉매의 유동 방향으로 열교환기의 상류에 놓이는 팽창 밸브를 포함한다. 팽창 밸브의 개방 정도를 판정하는 것이 매우 바람직하다. 주위 공기-냉매 열교환기의 입구에서의 냉매의 온도가 내려가고, 팽창 밸브의 개방 정도가 최소인 경우, 히트 펌프 모드에 있는 냉매 회로의 작동으로부터 제상 모드로 전환한다.
주위 공기-냉매 열교환기에서의 냉매의 압력이 주위 온도에 대한 소정의 차로부터 주어지는 온도의 아래에 있는 증발 온도 및 그에 해당하는 압력으로 내려갈 경우에도 역시, 히트 펌프 모드에 있는 냉매 회로의 작동으로부터 제상 모드로 전환하는 것이 바람직하다. 따라서 그러한 전환 과정은 주위 온도와 증발 온도 사이의 차가 소정의 설정치를 넘어 초과할 때에 이뤄진다.
또한, 주위 공기-냉매 열교환기에 전달할 출력이 감소할 경우, 히트 펌프 모드에 있는 냉매 회로의 작동으로부터 제상 모드로 전환하는 것이 바람직하다.
본 발명의 부가의 구성에 따르면, 공조 시스템은 자동차의 전방 영역에 공기 공급 채널을 포함하고, 공기 공급 채널에서는 적어도 하나의 팬을 구비한 열교환기 어셈블리의 내부에 주위 공기-냉매 열교환기가 배치된다. 이때, 공기 공급 채널은 제1 단부에서 자동차의 엔진이 배치된 엔진 룸으로 통한다. 또한, 엔진 룸을 공기 공급 채널의 제2 단부와 유체 공학적으로 연결하는 공기 이송 채널들이 형성된다.
제상 모드의 작동 시에 팬을 켜고 낮은 출력으로 작동하여 엔진 룸의 열기가 엔진 룸으로부터 공기 공급 채널과 주위 공기-냉매 열교환기 및 공기 이송 채널들을 통해 순환 공기 작동으로 순환되도록 하는 것이 바람직하다. 고정된 또는 미리 정해진 시간 후에는, 팬을 최대 출력으로 작동한다.
이때, 열교환기 어셈블리의 팬의 출력을 10 내지 240초의 범위의 시간 후에 최대치로 상승시키는 것이 바람직하다.
제상 모드의 작동 시에는, 냉각 공기 셔터를 폐쇄하는 것이 바람직하다. 냉각 장치 셔터는 전기적으로 조정되는 것이 바람직하다.
선행 기술에 비해 우월한 본 발명의 또 다른 이점들은 다음과 같이 요약될 수 있다:
- 특히 내연 엔진을 탑재한 자동차의 작동 시간이 증가할수록 엔진 룸의 온도가 증가하기 때문에, 히트 펌프 모드에서 증발기로서 작동되는 주위공기-냉매 열교환기를 제상하거나 제빙하는데 엔진룸의 열을 사용한다.
- 주위 공기-냉매 열교환기의 기류 하류 측에 배치된 또 다른 열교환기, 예컨대 엔진 냉각 회로의 냉매 냉각기에의 공기 유입이 가로막히는 것이 방지된다.
- 주위 공기-냉매 열교환기의 제습 또는 건조에 의해, 히트 펌프 모드에서의 공조 시스템의 작동 시간이 연장된다.
- 주위 공기-냉매 열교환기의 표면이 신속하게 제상되고 건조된다.
- 엔진 여열을 사용하고, 그와 병행하여 엔진 냉각 회로의 냉각수 또는 배기 가스와 같은 대안적 열원들로 전환함으로써 가열 과정이 꺼짐 없이 계속될 수 있기 때문에, 승객에 대한 안락성의 손실 없는 제상 과정이 가능하게 된다.
- 효율적인 공기-공기 히트 펌프의 사용 기간이 연장되고, 주위 공기 중에 결합된 "무상의" 열 에너지를 사용한다.
- 자동차의 정지 상태에서 냉각 공기 셔터들 없이도 주위 공기-냉매 열교환기를 제상하고 건조하는 저렴한 방안이 가능하다.
첨부 도면들을 참조로 한 이후의 실시예들의 설명으로부터 본 발명의 또 다른 명세, 특징들, 및 이점들이 명확히 드러날 것이다. 첨부 도면들 중에서,
도 1은 냉매 회로를 포함하는 공조 시스템을 제상 모드에서 흐름도로 나타낸 도면이고,
도 2는 공기 공급 채널에 있는 전방 측 냉각 공기 셔터 및 열교환기 어셈블리와, 순환 공기 작동을 위한 공기 이송 라인들로서의 측방 채널들을 구비한 엔진 룸에 있는 자동차의 구동 동력원으로서의 수냉식 엔진을 포함하는 자동차의 전방 영역을 평면도로 나타낸 도면이다.
도 1에는, 냉매 회로(2) 및 엔진 냉각 회로(3)를 포함하는 자동차용 공조 시스템(1)이 제상 모드에 있는 상태로 도시되어 있다.
일차 냉매 회로(2)는 통상의 냉각 장치 모드에서 냉매의 유동 방향으로 냉매가 차례대로 통과하여 유동하는 증발기(4)와 압축기(5) 이외에, 응축기/가스 냉각기로서 작동되는, 냉매와 주위 사이의 열 교환을 위한 열교환기(6), 축압기(7), 밸브(16), 및 내부 열교환기(8)를 포함한다. 내부 열교환기(8)란 고압의 냉매와 저압의 냉매 사이에서 열을 교환하는 역할을 하는 회로 내부의 열교환기를 의미한다. 그러한 내부 열교환기(8)에서는, 예컨대 한편으로 액체 냉매가 응축 후에 더 냉각되고, 다른 한편으로 흡인 공기가 압축기(5)의 앞에서 과열된다.
체크 밸브(19)는 냉매가 밸브(16) 쪽으로부터 열교환기(11)로 통과하여 유동하는 것을 방지한다. 체크 밸브(19)는 반대 방향으로는 냉매를 통과시킨다.
승객 공간용의 또는 히트 펌프 모드의 작동을 위한 공급 공기를 가열하기 위해, 공조 시스템(1)의 냉매 회로(2)는 추가의 구성 요소들을 갖는 이차 유로를 포함한다.
압축기(5)의 출구에 브랜치(24)가 형성된다. 브랜치(24)와 열교환기(6) 사이에 추가의 차단 밸브(14)가 배치된다. 제1 이차 유로는 브랜치(24)로부터 팽창 밸브(16)의 출구에 있는 브랜치(26)까지 연장되고, 압축기(5)로부터 출발하여 냉매의 유동 방향으로 차단 밸브(13) 및 열교환기(11)를 포함하는데, 열교환기(11)는 라디에이터라고도 하고, 제2 응축기/가스 냉각기의 기능을 수행한다. 그러한 열교환기(11)는 냉매로부터 승객 공간에 공급할 공기에 열을 전달하는 역할을 한다. 냉매의 유동 방향으로 압축기(5)의 뒤에 배치된 브랜치(24)와 차단 밸브들(13, 14)을 밸브 어셈블리라고도 한다.
증발기(4)는 팽창 밸브로서 형성된 추가의 밸브를 입구에 포함하고, 체크 밸브(20)를 출구에 포함한다. 제1 이차 유로는 팽창 밸브(16)와 밸브(9) 사이에서 일차 냉매 회로로 통한다.
밸브(9)와 체크 밸브(20)는 히트 펌프 모드에서 증발기(4)를 양쪽에서 폐쇄하여 냉매가 증발기(4)를 통해 유동하는 것을 저지한다. 체크 밸브(20)는 히트 펌프 모드에서 증발기(4) 내에 냉매가 축적되는 것을 방지한다.
제2 이차 유로는 열교환기(6)와 축압기(7) 사이에 배치된 브랜치(25)로부터 압축기(5)의 입구에 있는 개구부까지 연장된다. 따라서 제2 이차 유로는 열교환기(8)와 압축기(5) 사이에서 일차 냉매 회로로 통하고, 팽창 밸브(18) 및 열교환기(10)를 포함한다. 한편으로 냉매가 열교환기(10)를 통해 유동하고, 다른 한편으로 엔진 냉각 회로(3)의 냉각제가 열교환기(10)를 통해 유동한다. 냉매 측에서 보면, 열교환기(10)는 증발기로서 작동되어 작동 모드에 따라 냉각제로부터 냉매로 열이 전달된다. 냉각제로부터 냉매로 열을 공급하는 열교환기(10)를 칠러(chiller)라고도 한다.
제3 이차 유로는 밸브 어셈블리에 속한 밸브(14)와 열교환기(6) 사이의 연결부로부터 출발하여 압축기(5)의 입구까지 연장된다.
엔진 냉각 회로(3)의 내부에서는, 냉각제, 바람직하게는 물-글리콜 혼합물이 엔진(21)과 열교환기들(10, 12) 사이에서 순환한다. 이때, 엔진(21)으로부터 방출되는 열이 글리콜 냉각기로서 간주할 수도 있는 유체 공학적으로 병렬 접속된 열교환기들(10, 12)로 운반된다.
열교환기(10)에서는, 열이 냉매 회로(2)에서 증발되는 냉매에 전달된다. 따라서 열교환기(10)는 글리콜-냉매 열교환기로서 형성된다. 열교환기(12)에서는, 열이 승객 공간에 공급할 공기에 전달되고, 그에 따라 열교환기(12)를 가열 열교환기라고도 한다. 열교환기(12)는 글리콜-공기 열교환기로서 형성된다. 엔진 냉각 회로(3)의 병렬 접속된 유로들은 차단 밸브들(22, 23)에 의해 개폐되는데, 유로마다 하나의 차단 밸브(22, 23)가 형성되어 별개로 개폐될 수 있다.
차단 밸브들(22, 23)은 냉매의 체적 유량을 수요에 따라 변경할 수 있음으로써 각각의 열교환기(10, 12)에서 최적의 통과 유동을 설정하기 위해 타이밍 조절 가능하게 또는 제어 가능하게 형성되는 것이 바람직하다.
도시되지 않은 팬에 의해 흡인되는 공기는 승객 공간으로 유입되기 전에 유동 방향으로 먼저 증발기(4)를 통해, 이어서 가열 열교환기(12)를 통해, 그리고 나서 라디에이터(11)를 통해 이송된다. 따라서 열교환기들(4, 12, 11)은 승객 공간에 공급할 공기에 대해 언급한 순서로 차례대로 배치되고, 수요 및 작동 모드에 따라 켜지거나 꺼진다. 대안적으로, 라디에이터(11)는 공기의 유동 방향으로 가열 열교환기(12)의 앞에 배치될 수도 있다.
주위 온도가 낮을 때에는 승객 공간을 가열하여야 하는데, 그것은 가열 모드 또는 히트 펌프 모드로 작동되는 공조 시스템(1)에 의해 구현될 수 있다.
공조 시스템(1)의 히트 펌프 모드에서는, 압축기(5)의 뒤에서의 냉매 질량 유량이 제1 이차 유로를 통해, 그에 따라 제2 응축기/가스 냉각기로서 형성된 라디에이터(11)를 통해 이송되도록 밸브들(9, 13, 14)이 개폐된다. 라디에이터(11)에서는, 냉매로부터 승객 공간에 공급할 공기로 열이 방출된다.
공기를 열원으로 하는 히트 펌프 모드에서는, 냉매가 팽창 밸브(17)를 통해 유동할 때에 주위 온도의 아래에 있는 압력 레벨 및 해당 온도 레벨로 2상 영역으로 팽창한다. 따라서 팽창 밸브(17)에 의해, 열교환기(6)의 입구에서의 냉매의 온도가 증발 온도로서 주위 온도의 아래에 있는 값으로 조절된다.
이어서, 증발기로서 작동되는 열교환기(6)에서 주위로부터 냉매로 열이 전달된다. 공조 시스템(1)이 주위 공기로부터 열을 흡수한다.
냉매 질량 유량은 열교환기(6)로부터 나온 후에 제3 이차 유로 및 개방된 차단 밸브(15)를 통해 압축기(5)의 입구로 이송된다. 따라서 냉매 회로(2)가 폐쇄된다.
엔진 냉각 회로(3)의 냉각제를 열원으로 하는 히트 펌프 모드에서는, 냉매가 팽창 밸브(18)를 통해 유동할 때에 냉매 온도에 해당하는 압력 레벨로 또는 그 아래의 2상 영역으로 팽창한다. 이어서, 증발기(10)에서는, 엔진 냉각 회로(3)에서 순환하는 냉각제로부터 냉매로 열이 전달된다. 공조 시스템(1)이 엔진 냉각 회로(3)로부터 열을 흡수한다. 냉매 질량 유량은 증발기(10)로부터 나온 후에 압축기(5)에 의해 흡인된다. 냉매 회로(2)가 폐쇄된다.
엔진 냉각 회로(3)에서는, 냉각제가 엔진(21)과 증발기(10) 사이에서 순환한다. 차단 밸브(22)가 개방된다. 그와 동시에 차단 밸브(23)가 폐쇄되면, 냉각제가 전적으로 증발기(10)만을 통해 유동하고, 그에 따라 엔진(21)에서 반출되는 열이 전적으로 냉매 회로(2)의 냉매에만 전달된다. 대안적으로, 차단 밸브(22)와 더불어 차단 밸브(23)도 개방될 수 있다. 그러면 냉각제가 증발기(10)를 통해서는 물론 가열 열교환기(12)를 통해서도 병렬로 유동하고, 그에 따라 엔진(21)에서 반출되는 열이 냉매에는 물론 승객 공간에 공급할 공기에도 전달된다.
상이한 열원들을 갖는 히트 펌프 모드들에 따라, 밸브들(17, 18)이 교대로 폐쇄되거나 개방되고, 그에 따라 냉매가 열교환기(6) 아니면 열교환기(10)를 통해 유동하는 한편, 각각의 다른 열교환기(6, 10)에는 인가되지 않는다. 대안적으로, 주위 공기뿐만 아니라 엔진 냉각 회로(3)의 냉각제가 열원으로서 이용될 수 있도록 냉매가 2개의 열교환기들(6, 10) 모두를 통해 유동할 수도 있다. 주위 공기와 냉각제 이외에, 배기 가스, 과급 공기, 태양열, 또는 전자 부품 여열과 같은 다른 열원들도 이용될 수 있다. 엔진 냉각 회로 내의 냉각제는 예컨대 저항 가열에 의해 가열될 수도 있다. 또한, 엔진 룸으로부터의 공기가 주위 공기로서 이용될 수도 있고, 그에 따라 엔진 룸 여열이 열원으로서 이용될 수도 있다.
주위 공기를 열원으로 하는 히트 펌프 모드의 작동 중에 열교환기(6)가 결빙되는 것을 피하기 위해, 열교환기(6)의 출구에서의 냉매의 온도 또는 압력이 한계치를 밑돌 경우에 압축기(5)의 출력을 감소시키거나 하향 조절한다.
제상 모드의 작동 시에는, 앞서 히트 펌프 모드의 작동 중에 열 흡수를 위해 증발기로서 작동되던 열교환기(6)를 제상하거나 제빙한다. 차단 밸브(14)를 개방하고, 차단 밸브(13)를 폐쇄하면, 압축기(5)로부터 고압과 고온으로 배출되는 냉매가 열교환기(6)를 통해 급송된다. 냉매가 열을 방출하면서, 이제 응축기/가스 냉각기로서 작동되는 열교환기(6)의 열교환 면이 결빙된다.
팽창 밸브(18)에서 냉매가 팽창된 후에, 냉매가 증발기(10)에서 엔진 냉각 회로(3)로부터 열을 흡수하여 압축기(5)에 의해 흡인된다. 차단 밸브(22)가 개방되면, 엔진 냉각 회로(3)에서 냉각제가 엔진(21)과 증발기(10) 사이에서 순환한다.
공기를 열원으로 하는 히트 펌프 모드 내에서 냉매 회로(2)를 열교환기(6)의 제빙 모드로 전환하는 것은 다음의 것들에 의존하여 이뤄진다:
- 팽창 밸브들(17, 18)의 개폐,
- 예컨대, 자동차의 운전 상태를 판단하기 위한 엔진(21)의 회전 속도,
- 주위 공기의 온도 또는 그와 결부된 제습 능력,
- 엔진 냉각 회로(3) 내의 냉각제의 온도,
- 승객 공간의 온도,
- 승객 공간용 공급 공기의 유동 채널에서의 순환 공기/신선 공기 비율,
- 공조 조작 장치의 설정들로부터 나오는 승객의 안락성 요구,
- 레인 센서(rain sensor), 습도 센서, 및 태양 센서의 데이터,
- 교통 신호들과 같은 도로 교통 메시지들, 및
- 다른 차량들의 데이터.
그와 동시에, 냉각제가 가열 열교환기(12)를 통해 유동하는 것에 의해 가열 출력의 부족이 보상된다.
개개의 파라미터들을 결정하기 위해, 예컨대 냉각제와 주의 공기와 엔진 룸의 온도에 대한, 공기 습도에 대한, 엔진 회전 속도에 대한, 빗물에 대한, 빛에 대한, 적색 상태의 지속 시간과 같은 교통 신호에 대한, 공기 품질에 대한, 그리고 앞서 가는 자동차들에 관한 파라미터들에 대한 센서들이 사용된다.
공기를 열원으로 하는 히트 펌프 모드에서 열교환기(6)의 결빙을 인지하기 위해, 다음의 파라미터들이 또한 사용될 수 있다:
- 열교환기(6)의 출구와 입구에서의 또는 압축기(5)의 출구에서의 온도와 압력 및 압축기(5)의 출구에서의 냉매의 온도의 감소 또는 고압의 감소,
- 압축기(5)의 흡인 압력 및 출력,
- 조절된 팽창 밸브(17)의 개방 정도,
- 팽창 밸브(17)의 개방 정도가 최소로 되어 증발 온도의 설정치가 더 이상 조절될 수 없을 때에 열교환기(6)의 입구에서의 냉매의 온도의 감소,
- 그 해당 증발 온도가 주위 온도의 훨씬 아래에 있는 압력으로의 열교환기(6)에서의 냉매의 압력의 감소,
- 열교환기(6)에서의 전달할 출력의 감소,
- 열교환기(6)에서의 온도와 저항, 및
- 카메라에 의한 열교환기(6)의 시각적 관찰.
제1 구성에 따르면, 혹시 필요할 수 있는 제빙 과정의 시작을 결정하기 위해, 냉각제 온도와 주위 온도, 운전 상태, 승객이 선택한 안락성, 및 압축기(5)의 출구에서의 압력과 온도 및 흡인 압력을 기반으로 검출된 열교환기(6)의 상태를 점검한다.
제빙 과정의 시작을 필요로 하는 결빙이 분석되었지만, 미리 정해진 경계 조건들에 입각할 때에 제상이 불가능하면, 공조 시스템(1)은 대안적으로 냉각제를 열원으로 하는 히트 펌프 모드로 전환될 수 있다. 그러면 제상이 가능할 때까지 공조 시스템(1)이 작동될 수 있다. 히트 펌프 모드들 사이의 전환 과정은 전술한 경계 조건들에 의존하여 이뤄진다.
제상 과정을 위해, 도 1에 따른 냉매 회로(2)에서 냉매가 순환하도록 차단 밸브들(13, 14, 15) 및 팽창 밸브들(16, 17, 18)이 개폐된다.
열교환기(6)에 부속된, 도 1에 도시되지 않은 팬이 제상 과정의 시작 시에 가장 낮은 회전 속도로 작동되고, 경우에 따라 존재하는 냉각 공기 셔터들이 폐쇄된다. 도 2로부터, 그러한 팬(38)과 냉각 공기 셔터들(35)을 볼 수 있다. 수초 또는 수분의 시간 후에, 열교환기(6)를 건조하기 위해, 열교환기(6)에 부속된 팬(38)이 최대 회전 속도까지의 회전 속도로 작동된다. 이때, 엔진 룸(39)으로부터의 열기를 사용하고 0 ℃ 미만의 온도에서 습기가 열교환기(6)의 표면에 다시 얼어붙지 않게 하기 위해, 냉각 공기 셔터들(35)이 가능한 한 폐쇄된 채로 유지되어야 한다.
제상 모드가 종료되고 압축기(5)가 꺼진 후에, 공조 시스템(1)이 공기를 열원으로 하는 히트 펌프 모드로 새로이 작동되도록 냉매 회로(2)의 밸브들(9, 13, 14, 15, 16, 17, 18)이 전환될 수 있다.
특히, 자동차가 전방 영역(30)에 냉각 공기 셔터들을 갖지 않는 경우에는, 자동차의 정지 시에, 즉 매우 낮은 속도 또는 0 ㎞/h의 속도에서 냉매 회로(2)가 제상 모드로 작동되는 것이 바람직하다. 자동차는 예컨대 신호등 있는 교차로들에서 또는 신호등 정지 신호 시에 또는 차단된 건널목에서 정지한다. 그러한 정지는 한편으로 정지 그 자체를 또는 공전을 확인하는 센서들에 의해 검출되거나, 소위 지능형 신호등에서는 신호 시스템과의 통신에 의해, 예컨대 정지 상태 지속 시간의 전달에 의해 검출될 수 있다.
제상 모드에서는, 제상 과정을 가속화하기 위해, 냉매 회로(2)가 가능한 한 높은 고압으로, 그에 따라 열교환기(6)에 유입되는 냉매의 높은 유입 온도로 작동된다. 이때, 또한 전술한 대안적 열원들이 이용될 수도 있다. 대안적 열원들이 통과하여 유동할 때에 흡수된 열이 열교환기(6)에서 제상을 위해 방출된다.
제2 구성에 따르면, 열교환기(6)의 제상을 위해, 공조 시스템(1)이 공기를 열원으로 하는 히트 펌프 모드로부터 냉각제를 열원으로 하는 히트 펌프 모드로 전환된다.
이어서, 동시에 라디에이터(11)와 열교환기(6)를 통해 뜨거운 냉매를 유동시키기 위해, 압축기(5)와 열교환기(6) 사이에 배치된 차단 밸브(14)가 개방된다. 이때, 공조 시스템(1)은 안락성 손실을 줄이거나 회피하기 위해 히트 펌프 모드와 제상 모드로 병행 작동된다.
제3 구성에 따르면, 특히 자동차의 전방 영역의 냉각 공기 셔터 및 엔진 룸 순환 공기 작동을 위한 차단 요소들이 없는 경우에 결빙이 인지되면, 주위 공기를 열원으로 하는 히트 펌프 모드에서 증발기로서 작동되는 열교환기(6)가 비활성화된다. 냉매 회로(2)의 히트 펌프 모드가 꺼지거나, 아니면 냉매가 열교환기(6)를 통해 유동하지 않도록 주위 공기에 대한 대안적 열원에 의한 히트 펌프 모드로 전환된다.
또 다른 구성에 따르면, 제상 모드는 엔진 룸 열기를 순환시키는 것과 제상할 열교환기(6)에 뜨거운 냉매를 인가하거나 열교환기(6)를 비활성화하는 것의 조합으로서 작동된다.
엔진 룸 여열을 사용하는 경우, 승객 공간에 공급되는 공기를 가열하기 위한 히트 펌프 모드를 중단하거나 고온 가스를 열교환기(6)로 우회시키는 것이 반드시 필요한 것은 아니다. 히트 펌프 모드는 대안적 열원으로 전환될 수 있고, 엔진 룸 열은 제빙할 열교환기(6)에 인가되는데 사용될 수 있다. 그럼으로써, 승객에 대한 안락성의 손실이 회피된다.
경우에 따라서는, 엔진 룸(39)으로부터의 열이 히트 펌프 모드에서의 유일한 열원으로서의 역할을 하기에 충분하기까지 한다. 그러므로 물의 빙점에 대한 냉매의 증발 온도의 차가 충분히 높으면, 열교환기(6)의 결빙이 방지될 수 있다.
도 2에는, 자동차의 차체의 전방 영역(30)이 평면도로 도시되어 있는데, 그 전방 스포일러에는 공기 공급 채널(36) 내에 배치된 조정 가능한 냉각 공기 셔터(35)가 형성되어 있다. 전방 측의 냉각 공기 셔터(35)는 전기적으로 조정 가능한 것이 바람직하다.
분리 벽들(32)에 의해 엔진 룸(39)으로부터 분리된 공기 공급 채널(36)의 내부에는, 도시를 생략한 도 1의 냉매 회로(2)의 주위 공기-냉매 열교환기(6), 도시를 생략한 도 1의 엔진 냉각 회로(3)의 냉각제 냉각기(37), 및 기류를 급송하는 2개의 팬들(38)이 공기의 유동 방향으로 차례대로 배치된 열교환기 어셈블리(34)가 또한 형성되어 있다. 전기적으로 구동되는 팬들(38)은 서로 나란히 배치된다.
엔진 룸(39)에는, 냉각제에 의해 냉각되는 엔진(21)이 자동차의 구동 동력원으로서 배치되어 있다. 엔진 룸(39)은 순환 공기 작동을 위한 공기 이송 채널들(40, 41)을 또한 포함한다.
주위 공기-냉매 열교환기(6)는 도 1의 공조 시스템(1)의 냉매 회로(2)의 구성 요소로서, 조합된 냉각 장치 모드와 히트 펌프 모드에 맞춰 그리고 재가열 모드에 맞춰 형성된다.
공기 공급 채널(36)과 엔진 룸(39)의 양쪽으로 전방 영역(30)의 측벽들(33)에 형성되는 공기 이송 채널들(40, 41)은 한편으로 전방 쪽으로 열교환기 어셈블리(34)의 상류이자 냉각 공기 셔터(35)의 하류에서 전기적으로 조정 가능한 차단 요소들(42)을 통해 공기 공급 채널(36)로 통한다. 다른 한편으로, 공기 이송 채널들(40, 41)은 엔진 룸(39)의 후방 영역에서 개구부들(40a, 41a)로 끝난다. 이때, 개구부들(40a, 41a)은 한편으로 팬들(38)의 배출 개구부들에 대해, 다른 한편으로 엔진 룸(39)의 바닥에 있는 배출 개구부들에 대해 충분한 간격을 두고 배치된다.
공기 이송 채널들(40, 41)은 열교환기 어셈블리(34)를 완전히 우회한다.
공조 시스템(1)의 도시되지 않은 냉각 장치 모드에서는, 냉각 공기 셔터(35)가 팬들(38)의 비작동 시에는 필요한 냉각 출력 및 자동차의 운전 속도에 의존하여 폐쇄되거나 개방되고, 팬들(38)의 작동 시에는 항상 개방된다. 전방 영역(30)으로 유입되는 냉기가 응축기로서 작동되는 주위 공기-냉매 열교환기(6), 냉각제 냉각기(37), 및 끝으로 엔진 룸(39)을 통해 유동한다. 공기 이송 채널들(40, 41)의 차단 요소들(42)이 폐쇄되고, 그에 따라 냉각 공기가 공기 공급 채널(36)로부터 열교환기 어셈블리(34)를 우회하여 공기 이송 채널들(40, 41)을 통해 내부에 엔진(21)이 배치된 엔진 룸(39)으로 유동할 수 없게 되거나, 단락 유동(short-circuit flow)들이 발생한다.
순환 공기 작동 시에는, 냉각 공기 셔터(35)가 폐쇄되는 한편, 공기 이송 채널들(40, 41)의 차단 요소들(42)이 개방된다. 열교환기 어셈블리(34)의 팬들(38)이 엔진 룸(39)으로부터 흡인된 순환 공기를 공기 이송 채널들(40, 41)과 차단 요소들(42)을 통해 공기 공급 채널(36)로 급송하고, 주위 공기-냉매 열교환기(6)와 냉각제 냉각기(37)를 통해 도로 엔진 룸(39)으로 급송한다. 도 2에 도시된 화살표들은 공기의 유동 방향을 지시한다.
순환 공기 작동은 예컨대 공조 시스템(1)이 히트 펌프 모드 또는 제상 모드로 작동되는 경우에 켜진다. 히트 펌프 모드에서는, 냉매가 증발기로서의 주위 공기-냉매 열교환기(6)를 통해 유동한다. 따라서 열이 공기로부터 증발되는 냉매로 전달된다.
히트 펌프 모드의 작동은 냉각 공기 셔터(35)가 개방된 경우에도 가능하다. 이때, 주위 공기-냉매 열교환기(6)에서 응축되는 공기 습기가 결빙될 수 있다. 주위 공기-냉매 열교환기(6)를 제빙하기 위해, 공조 시스템(1)의 냉매 회로(2)가 제상 모드로 전환되고, 공급 공기가 순환 공기 작동으로 급송된다. 이때, 엔진 룸으로부터의 열기가 공기 이송 채널들(40, 41)과 개방된 차단 요소들(42)을 통해 주위 공기-냉매 열교환기(6)로 순환되어 결빙된 표면이 제상된다. 제상 모드는 미리 정해진 시간 간격으로 활성화될 수 있다.
제상 모드에서는, 팬들(38)이 켜져 낮은 출력으로 작동되고, 그에 따라 제어 가능한 냉각 공기 입구의 냉각 공기 셔터(35)를 폐쇄함으로써 엔진 룸(39)의 공급 공기가 순환하게 된다. 바람직하게는 10초 내지 240초의 범위의 시간 후에, 주위 공기-냉매 열교환기(6)를 제상하고 건조하기 위해, 팬들(38)의 출력이 최대치로 상승하는데, 건조 시에 주위 공기-냉매 열교환기(6)의 표면으로부터 응축액이 제거되어 새로운 결빙을 지연시키게 된다.
따라서 팬들(38)에 의해 또는 냉각 공기 셔터(35)의 개방 시에는 주행 바람에 의해 주위 공기-냉매 열교환기(6)의 표면으로부터 응축액이 제거된다. 각각의 작동 모드에서, 열교환기(6)에 걸친 유동 속도를 증가시켜 동시에 건조 과정을 가속화하도록 팬들(38)을 제어하는 것이 유리하다.
팬들(38)이 양쪽 회전 방향으로 가역적으로 반전될 수 있기 때문에, 공기를 가압하여 급송하는 것도 가능한데, 냉각 공기 셔터(35)의 폐쇄 시에 엔진 룸(39)으로부터 열기를 흡인하여 냉각제 냉각기(37)를 통해 주위공기-냉매 열교환기(6)로 직접 이송한다. 열교환기(6)를 지난 후에, 순환 공기는 공기 공급 채널(36), 개방된 차단 요소들(42), 및 공기 이송 채널들(40, 41)을 거쳐 도로 엔진 룸(39)으로 유동한다.
주위 공기-냉매 열교환기(6)의 건조 과정을 더욱 가속화하기 위해, 표면이 소수성을 갖도록 형성되거나, 표면에 소수성 코팅이 형성된다. 이때, 특히 소위 연꽃잎 효과(lotus effect)가 발생하도록 핀(fin)들이 코팅된다. 그럼으로써, 습기가 표면에 달라붙는 것이 어려워진다. 표면이 빨리 쉽사리 다시 결빙되는 것이 방지된다.
제상 과정의 가속화를 위한 또 다른 방법은 납작 관(flat tube)들 사이에 리브형(ribbed) 핀들을 형성하는 것을 그만두는 것이다.
전기적으로 조작되는 냉각 공기 셔터(35), 공기 이송 채널들(40, 41)에 있는 전기 조작 셔터로서 형성된 차단 요소들(42), 및 팬들(38)은 도시되지 않은 전자 제어 장치에 의해 개폐되거나 켜지고 꺼진다.
그러한 제어 장치에서는, 공조 시스템(1)의 공지의 제어 파라미터들 이외에도, 특히 외부 공기의 온도, 엔진(21)의 작동 온도, 승객 공간의 온도, 및 자동차의 운전 속도가 처리되어 각각의 필요한 작동 모드가 도출된다.
결빙이 인지되면, 공조 시스템(1)은 자동차의 정지 시에 또는 최대로 도보 속도를 갖는 서행 시에 제상 모드로 작동된다. 제상 모드에서의 방법은 요약하면 다음의 단계들을 포함한다:
a) 존재하는 경우, 냉각 공기 셔터(35)를 폐쇄하는 단계,
b) 히트 펌프 모드에서 증발기로서 작동되는 주위 공기-냉매 열교환기(6)를 끄는 단계로서,
b11) 냉매 회로(2)의 작동을 주위 공기가 아닌 다른 열원에 의한 히트 펌프 모드로 전환함으로써, 또는
b12) 히트 펌프 모드에 있는 냉매 회로(2)를 끄고,
b21) 팬(38)을 끄고서 엔진 룸 열기를 열교환기(6)까지 확산하거나,
b22) 흡인 기능으로 팬(38)을 켜서 엔진 룸(39)에서의 순환 공기 작동을 일으키거나,
b23) 가압 기능으로 팬(38)을 켜서 엔진 룸(39)에서의 순환 공기 작동을 일으키되,
엔진 룸 열기를 열교환기(6)에 걸쳐 이송하기 위해 팬(38)을 최소의 회전 속도로 작동함으로써, 열교환기(6)를 끄는 단계,
c) 열교환기(6)에 배치된 측정 지점들을 통해 열교환기(6)의 가열을 확인하는 단계,
d) 최대 회전 속도로 작동되는 팬(38)에 의해 열교환기(6)의 표면으로부터 응축된 습기를 불어 제거하는 단계, 및
e) 제상 모드에 있는 냉매 회로(2)의 작동을 주위 공기를 열원으로 하는 히트 펌프 모드로 전환하고, 열교환기(6)를 주위 공기-냉매 열교환기로서 작동하는 단계.
1: 공조 시스템 2: 냉매 회로
3: 엔진 냉각 회로 4: 증발기, 열교환기
5: 압축기 6: 열교환기, 주위 공기-냉매 열교환기
7: 축압기 8: 내부 열교환기
9: 밸브 10: 열교환기, 증발기, 냉각제-냉매 열교환기
11: 열교환기, 라디에이터 12: 열교환기, 가열 열교환기
13, 14, 15: 밸브, 냉매 회로 차단 밸브
16, 17, 18: 밸브, 냉매 회로 팽창 밸브
19, 20: 냉매 회로 체크 밸브
21: 엔진 22, 23: 밸브, 엔진 냉각 회로 차단 밸브
24, 25, 26: 브랜치 27: 개구부
30: 전방 영역 31: 전방 스포일러
32: 분리 벽 33: 측벽
34: 열교환기 어셈블리 35: 냉각 공기 셔터
36: 공기 공급 채널 37: 냉각제 냉각기
38: 팬 39: 엔진 룸
40: 제1 공기 이송 채널 41a: 40의 개구부
41: 제2 공기 이송 채널 41a: 41의 개구부
42: 차단 요소

Claims (10)

  1. 조합된 냉각 장치 모드와 히트 펌프 모드에 맞춰 형성된, 자동차의 승객 공간의 공기를 조절하는 공조 시스템(1)의 냉매 회로(2)의 열교환기(6)를 제상하는 방법으로서,
    - 냉매 회로(2)를 히트 펌프 모드로 작동하되, 증발기로서 작동되는 열교환기(6)에서 열원으로서의 주위 공기로부터 열을 냉매에 전달하는 단계,
    - 주위 공기와 승객 공간 중의 공기의 온도를 측정하는 단계,
    - 열교환기(6)에서의 냉매의 증발 온도의 설정치를 산출하는 단계,
    - 열교환기(6)의 출구와 입구에서의 온도와 압력을 증발 온도의 설정치와 비교하여 열교환기(6)의 표면의 결빙 정도를 판단하는 단계,
    - 자동차의 속도를 측정하는 단계, 및
    - 증발 온도의 설정치에 입각하여 제상이 불가능하면 자동차가 사전에 결정된 속도 이하로 주행하거나 정지된 경우 냉매 회로(2)의 작동을 히트 펌프 모드로부터 제상 모드로 전환하는 단계를 포함하고,
    냉매 회로(2)가 냉매의 유동 방향으로 열교환기(6)의 상류에 있는 팽창 밸브(17)를 포함하고, 팽창 밸브(17)의 개방 정도가 최소일 때에 열교환기(6)의 입구에서의 냉매의 온도가 감소하면, 히트 펌프 모드의 냉매 회로(2)의 작동으로부터 제상 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 제상 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 엔진(21)을 탑재한 자동차의 속도를
    - 차체 속도의 값을 설정치와 비교하여 측정하거나,
    - 엔진(21) 회전 속도의 값을 공전 회전 속도의 설정치와 비교하여 측정하거나,
    - 앞서 가는 차량들의 속도를 기반으로 하여 측정하는 것을 특징으로 하는 제상 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 자동차가 통신 수단에 의해 교통 유도 장치들과 통신하되, 교통 유도 장치들이 자동차의 정지와 관련된 데이터를 자동차에 전달하는 것을 특징으로 하는 제상 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 열교환기(6)에서의 냉매의 압력이 주위 온도에 대한 미리 정해진 차이로부터 주어지는 온도의 아래에 있는 압력 및 그에 해당하는 증발 온도로 감소하면, 히트 펌프 모드의 냉매 회로(2)의 작동으로부터 제상 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 제상 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 열교환기(6)에서 전달하려는 출력이 감소하면, 히트 펌프 모드의 냉매 회로(2)의 작동으로부터 제상 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 제상 방법.
  7. 조합된 냉각 장치 모드와 히트 펌프 모드에 맞춰 형성된, 자동차의 승객 공간의 공기를 조절하는 공조 시스템(1)의 냉매 회로(2)의 열교환기(6)를 제상하는 방법으로서,
    - 냉매 회로(2)를 히트 펌프 모드로 작동하되, 증발기로서 작동되는 열교환기(6)에서 열원으로서의 주위 공기로부터 열을 냉매에 전달하는 단계,
    - 주위 공기와 승객 공간 중의 공기의 온도를 측정하는 단계,
    - 열교환기(6)에서의 냉매의 증발 온도의 설정치를 산출하는 단계,
    - 열교환기(6)의 출구와 입구에서의 온도와 압력을 증발 온도의 설정치와 비교하여 열교환기(6)의 표면의 결빙 정도를 판단하는 단계,
    - 자동차의 속도를 측정하는 단계, 및
    - 증발 온도의 설정치에 입각하여 제상이 불가능하면 자동차가 사전에 결정된 속도 이하로 주행하거나 정지된 경우 냉매 회로(2)의 작동을 히트 펌프 모드로부터 제상 모드로 전환하는 단계를 포함하고,
    공조 시스템(1)이 자동차의 전방 영역(30)에 공기 공급 채널(36)을 포함하고, 공기 공급 채널(36) 내에서 열교환기(6)가 적어도 하나의 팬(38)을 구비한 열교환기 어셈블리(34)의 내부에 배치되며, 공기 공급 채널(36)이 제1 단부에서 엔진(21)이 배치된 엔진 룸(39)으로 통하고, 엔진 룸(39)을 공기 공급 채널(36)의 제2 단부와 연결하는 공기 이송 채널들(40, 41)이 형성되되, 제상 모드의 작동 시에
    - 팬(38)을 켜서 낮은 출력으로 작동하여 엔진 룸(39)의 공기가 엔진 룸(39)으로부터 공기 공급 채널(36)과 열교환기(6) 및 공기 이송 채널들(40, 41)을 통해 순환하게 하고,
    - 일정 시간 후에 팬(38)을 최대 출력으로 작동하는 것을 특징으로 하는 제상 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 10초 내지 240초의 범위의 시간 후에 팬(38)의 출력을 최대 출력으로 상승시키는 것을 특징으로 하는 제상 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 공조 시스템(1)의 공기 공급 채널(36)에 조정 가능한 냉각 공기 셔터(35)가 형성되되, 제상 모드의 작동 시에 냉각 공기 셔터(35)를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 제상 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 냉각 공기 셔터(35)를 전기적으로 조정하는 것을 특징으로 하는 제상 방법.
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